Роль навколишнього середовища

Стимули навколишнього середовища регулюють як орієнтацію, так і швидкість пересування клітини.
Одна з орієнтаційних реакцій у еукаріотичних мікроорганізмів вивчена досить детально; це так звана реакція уникнення у джгутикових або війчастих клітин. Цю реакцію спочатку розглядали як механізм, що дозволяє вільно плаваючою клітці уникати механічні перешкоди, які вона може зустріти на своєму шляху; в подальшому, однак, реакцію уникнення спостерігали у відповідь також і на багато інших стимули.

У війчастих, наприклад у інфузорій Paramecium, тимчасова зміна напрямку гребного удару на зворотне викликає рух клітини назад. Ця реакція викликається механічними або будь-якими фізико-хімічними стимулами. Реакція закінчується, коли гребні удари поновлюються в нормальному напрямку і клітина знову переміщається вперед. Дослідження Роджера Еккерта і його співробітників дозволили прояснити деякі питання, пов’язані зі зміною напрямку биття війок; вони показали, що напрямок гребного удару (пряме або зворотне) контролюється електричним потенціалом клітинної мембрани і пов’язаної з ним проникністю мембрани для іонів кальцію. Відповідно до загальноприйнятої в даний час моделі, стимул, що діє на хвостовий кінець Paramecium, викликає деполяризацію клітинної мембрани; потік іонів кальцію з середовища всередину клітини збільшується. В результаті зростає концентрація кальцію всередині клітини і напрямок биття війок змінюється на протилежне. Якщо Деполяризуючий стимул не підтримується (т. Е. Його тривалість обмежена), Са2 + активно викачується з клітки до тих пір, поки всередині клітини не відновиться його нормальна концентрація. Як тільки досягається цей стан, вії відновлюють биття в нормальному напрямку і клітина знову пливе вперед.

Крім Paramecium, Са2 + залежна регуляція руху війок і джгутиків виявлена також в сперматозоїдах Tubularia і Elliptic і у таких джгутикових найпростіших, як Criihidia і Chlamydomonas. Який механізм дії іонів кальцію, в даний час ще не ясно.
Спосіб переорієнтації руху клітини у відповідь на стимули зовнішнього середовища не однаковий у різних мікроорганізмів. Двухжгутіковие, такі, як Chlamydomonas, змінюють напрямок плавання на зворотне, витягаючи на короткий час обидва джгутика перед тілом клітини. Деякі сперматозоїди на мить зупиняються, руху джгутика припиняються, головка повертається в потрібну сторону, після чого сперматозоїд пливе в новому напрямку. Тріпаносоми діють інакше: у них нормальне напрямок поширення хвилі по жгутику (від кінця до основи) змінюється на протилежне (від заснування до кінця), що змінює напрямок їх руху. Всі ці способи дуже ефективні; не виключено, що в їх основі лежить один і той же механізм.

Посилання на основну публікацію